2022-2023學(xué)年人教版必修第二冊 5.2.3　硝酸　酸雨及防治 作業(yè)

PAGE6-硝酸酸雨及防治 (15分鐘·30分)一、選擇題(本題包括6小題,每小題3分,共18分)1.常溫下,下列金屬制成的容器能盛放濃硝酸的是 ()A.鋁B.鎂C.銅D.銀【解析】選A。在常溫下,金屬鐵和金屬鋁遇到冷的濃硝酸會發(fā)生鈍化,可以用鐵制或是鋁制容器盛放濃硝酸,但是金屬鎂、銅和銀都可以和濃硝酸發(fā)生反應(yīng),常溫下不可以用鎂、銅和銀制成的容器盛放濃硝酸。2.下列對于硝酸的認識正確的是 ()A.稀硝酸能使紅色石蕊試紙變藍B.硝酸能與碳酸鈉反應(yīng),但不能生成二氧化碳C.硝酸能與金屬反應(yīng)放出氫氣D.濃硝酸與木炭反應(yīng),表現(xiàn)強氧化性【解析】選D。稀硝酸具有酸的通性,能使紫色或藍色石蕊試紙變紅色,故A錯誤;硝酸具有酸性,能與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳氣體,故B錯誤;硝酸具有強氧化性,不能與金屬發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,通常反應(yīng)生成NO或NO2氣體,故C錯誤;C+4HNO3(濃)4NO2↑+CO2↑+2H2O,HNO3表現(xiàn)強氧化性,故D正確。3.(2022·海口高一檢測)下列關(guān)于硝酸的說法正確的是 ()A.硝酸與金屬反應(yīng),主要是+5價氮得電子B.與金屬反應(yīng)時,稀硝酸可能被還原為更低價態(tài),則稀硝酸氧化性強于濃硝酸C.硝酸電離出H+,能被Zn、Fe等金屬還原成H2D.常溫下,向濃HNO3中投入Fe片,會產(chǎn)生大量紅棕色氣體【解析】選A。硝酸中氮元素為+5價,為最高價態(tài),與金屬反應(yīng)時,主要是+5價氮得電子,故A正確;濃硝酸的氧化性更強,氧化性的強弱與還原產(chǎn)物價態(tài)無關(guān),與得電子的難易有關(guān),故B錯誤;硝酸與金屬反應(yīng)時,+5價氮得電子,生成氮氧化物等還原產(chǎn)物,無氫氣生成,故C錯誤;常溫下,鐵遇濃硝酸鈍化,無大量紅棕色氣體產(chǎn)生,故D錯誤。4.下列反應(yīng)中硝酸既能表現(xiàn)出酸性又表現(xiàn)出氧化性的是 ()A.使石蕊試液變紅B.與銅反應(yīng)放出NO氣體,生成Cu(NO3)2C.與Na2CO3反應(yīng)放出CO2氣體,生成NaNO3D.與S單質(zhì)混合共熱時生成H2SO4和NO2【解析】選B。在上述反應(yīng)A、C項中HNO3均表現(xiàn)出酸性。在B、D項中HNO3中氮元素的化合價均降低,表現(xiàn)出氧化性,并且在B項中又有Cu(NO3)2生成,說明此反應(yīng)中HNO3還表現(xiàn)出酸性。[方法規(guī)律](1)硝酸與金屬反應(yīng)時,一般既表現(xiàn)強氧化性,又表現(xiàn)酸性,參加反應(yīng)的硝酸部分被還原,還有一部分仍以NO3(2)濃硝酸與金屬反應(yīng)的過程中,濃度逐漸減小,還原產(chǎn)物有可能是NO和NO2的混合物,最終溶液中仍有NO3(3)金屬與硝酸反應(yīng)時,金屬被氧化為最高價態(tài)。5.工業(yè)上制硝酸的原理是將氨經(jīng)過一系列反應(yīng)得到硝酸,如圖所示:下列說法錯誤的是 ()A.過程①屬于氮的固定B.氮氣在足量氧氣中也可以通過一步反應(yīng)生成NO2C.過程④反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2D.常溫下可用鐵質(zhì)容器儲存濃硝酸【解析】選B。過程①是氮氣和氫氣高溫、高壓、催化劑作用下反應(yīng)生成氨氣,屬于氮的固定,故A正確;氮氣在足量氧氣中可以通過一步反應(yīng)生成NO,不能生成NO2,故B錯誤;過程④3NO2+H2O===2HNO3+NO,反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2,故C正確;鐵在冷的濃硝酸中發(fā)生鈍化,金屬表面生成一層致密氧化物薄膜,阻止內(nèi)部反應(yīng)繼續(xù)進行,常溫下可用鐵質(zhì)容器儲存濃硝酸,故D正確。6.在酸性溶液中,下列各組離子能大量共存的是 ()A.K+、NO3-、CO3B.Na+、Ba2+、NO3C.NO3-、Fe2+、KD.NO3-、K+、Mg2【解析】選D。A項,在酸性溶液中CO32-不能大量存在;B項,HCO3-在酸性條件下不能大量存在;C項,在酸性溶液中N二、非選擇題(本題包括1小題,共12分)7.某實驗小組采集硫酸型酸雨樣品,隨著時間的推移,多次測定該樣品的pH,得到了表中數(shù)據(jù):時間/h081624324048pH5.04.84.54.34.24.04.0(1)酸雨樣品放置時pH變化的主要原因是(用化學(xué)方程式表示)。

(2)如果將剛?cè)拥纳鲜鏊嵊旰妥詠硭?用Cl2殺菌消毒)混合,pH將(填“增大”“減小”或“不變”),原因是(用化學(xué)方程式表示)。

(3)你認為減少酸雨產(chǎn)生可采取的措施是。

①少用煤作燃料 ②把工廠煙囪造高③燃料脫硫 ④在已酸化的土壤中加石灰⑤開發(fā)新能源A.①②③ B.②③④⑤C.①③⑤ D.①③④⑤【解析】(1)酸雨放置時pH變小,其原因是雨水中的H2SO3被空氣中的O2氧化所致。(2)雨水和自來水混合,應(yīng)考慮H2SO3與自來水中的Cl2發(fā)生氧化還原反應(yīng)而生成硫酸和鹽酸,使酸性增強。(3)減少酸雨的形成必須減少SO2的排放,減少煤等化石燃料的使用,燃料脫硫、固硫,開發(fā)不含硫的新能源(如氫能、核能等),都是有效措施。答案:(1)SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O2===2H2SO4(或2SO2+2H2O+O2===2H2SO4)(2)減小H2SO3+Cl2+H2O===2HCl+H2SO4(3)C (10分鐘·20分)一、選擇題(本題包括2小題,每小題5分,共10分)8.用以下三種途徑來制取相同質(zhì)量的硝酸銅:①銅跟濃硝酸反應(yīng),②銅跟稀硝酸反應(yīng),③銅跟氧氣反應(yīng)生成氧化銅,氧化銅再跟硝酸反應(yīng)。以下敘述正確的是 ()A.三種途徑所消耗的銅的物質(zhì)的量不相等B.三種途徑所消耗的硝酸的物質(zhì)的量相等C.所消耗銅的物質(zhì)的量:途徑③>途徑①>途徑②D.所消耗硝酸的物質(zhì)的量:途徑①>途徑②>途徑③【解析】選D。三種途徑發(fā)生的反應(yīng)歷程如下:途徑①:CuCu(NO3)2+NO2途徑②:CuCu(NO3)2+NO途徑③:CuCuOCu(NO3)2由此可見,途徑①、②消耗HNO3量多且產(chǎn)生有毒氣體。9.在一定溫度下,32g金屬銅與足量某濃度的硝酸溶液完全反應(yīng),生成NO2和NO的物質(zhì)的量之比為1∶3,則反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移的電子為 ()A.1molB.2molC.3molD.4mol【解析】選A。因銅完全反應(yīng),則銅失去的電子數(shù)即為該反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù),即反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為32g64g·mol【補償訓(xùn)練】將相同質(zhì)量的銅分別和過量濃硝酸、稀硝酸反應(yīng),下列敘述正確的是()A.反應(yīng)速率:兩者相同B.消耗硝酸的物質(zhì)的量:前者多,后者少C.反應(yīng)生成氣體的顏色:前者淺,后者深D.反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù):前者多,后者少【解析】選B。硝酸越濃,反應(yīng)速率越快。Cu與濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,由反應(yīng)方程式可知:等質(zhì)量的Cu分別與濃硝酸、稀硝酸完全反應(yīng)時,耗酸量前者多,還原產(chǎn)物前者NO2為紅棕色氣體,后者NO為無色氣體,而氧化產(chǎn)物都為Cu(NO3)2,反應(yīng)過程中得失電子數(shù)相等。二、非選擇題(本題包括1小題,共10分)10.科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)含氮化合物和含硫化合物在形成霧霾時與大氣中的氨有關(guān),轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。回答下列問題:(1)從物質(zhì)分類的角度看,圖中的物質(zhì)屬于酸性氧化物的有(寫化學(xué)式)。

(2)圖中物質(zhì)溶于水溶液呈堿性的是。

(3)寫出SO2轉(zhuǎn)化為SO3的化學(xué)方程式:。

(4)工業(yè)上利用氨氣制備一氧化氮,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(5)氨氣與一氧化氮(NO)在一定條件下反應(yīng)可生成對空氣無污染的物質(zhì),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

【解析】(1)酸性氧化物是指與堿反應(yīng)只生成一種鹽和水的氧化物,SO2、SO3和N2O5都是酸性氧化物。(4)NH3在催化劑作用下被O2氧化生成NO和H2O,結(jié)合得失電子守恒和原子守恒寫出化學(xué)方程式并配平。(5)氨氣與一氧化氮(NO)在一定條件下反應(yīng)可生成對空氣無污染的物質(zhì),結(jié)合原子守恒推知,產(chǎn)物為N2和H2O,結(jié)合得失電子守恒和原子守恒寫出化學(xué)方程式并配平。答案:(1)N2O5、SO2、SO3(2)NH3(3)2SO2+O22SO3(4)4NH3+5O24NO+6H2O(5)4NH3+6NO5N2+6H2O (10分鐘·10分)11.有關(guān)含氮化合物的性質(zhì)實驗。某研究性學(xué)習(xí)小組利用如圖1裝置研究硝酸的性質(zhì)。實驗一:甲同學(xué)用如圖1裝置來證實稀硝酸與銅反應(yīng)生成NO(1)從a中向U形管中注滿稀硝酸后,發(fā)生的現(xiàn)象是。

(2)圖2收集NO氣體的各種裝置中,合理的是。(填序號)

(3)在100mL混合溶液中,HNO3和H2SO4的物質(zhì)的量濃度分別是0.4mol·L-1、0.1mol·L-1,向該混合液中加入1.92g銅粉,加熱待充分反應(yīng)后,所得溶液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度是。

實驗二:乙組同學(xué)利用上述裝置完成濃硝酸與銅的反應(yīng)(4)乙組同學(xué)發(fā)現(xiàn)實驗室里有幾瓶濃硝酸呈黃色,請用化學(xué)方程式解釋這種現(xiàn)象:。

【解析】(1)銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和無色氣體一氧化氮,一氧化氮不溶于水,則現(xiàn)象是U形管中液面左低右高,銅逐漸溶解,溶液變?yōu)樗{色;(2)一氧化氮有毒且易和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮,一氧化氮不和水反應(yīng),所以不能用排空氣法收集,應(yīng)該用排水法收集,排水裝置中,氣體的進出口符合“短進長出”的原則,故選CE;(3)1.92g銅的物質(zhì)的量n(Cu)=1.92g64g·mol-1=0.03mol,混合酸中n(H+)=0.4mol·L-1×0.1L+0.1mol·L-1×2×0.1L=0.06mol,n(NO3-)=0.4mol·L-1×0.1L=0.04mol,由3Cu+8H++2NO3-===3Cu2++2NO↑+4H2O可知,Cu與3Cu+8H++2NO3-===3Cu2++2NO↑+4H